(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、
前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、
前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、
一部が前記磁性シートの他方の面上に配置され、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられているとともに、前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、
を備え、
前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記アンテナ部は前記グラウンド部が占める領域内に配置されることを特徴とする非接触ＩＣラベル。
【請求項２】
磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、
前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、
前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、
一部が前記磁性シートの他方の面上に配置され、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられているとともに、前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、
前記磁性シートの他方の面および前記グラウンド部に設けられ、金属製の被接着体に貼り付けられることで自身を介して前記グラウンド部と前記被接着体とを静電容量結合させる接着層と、
を備えることを特徴とする非接触ＩＣラベル。
【請求項３】
磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、
一部が前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、
前記磁性シートの一方の面側に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、
前記磁性シートの他方の面上に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、
前記磁性シートの他方の面および前記グラウンド部に設けられ、金属製の被接着体に貼り付けられることで自身を介して前記グラウンド部と前記被接着体とを静電容量結合させる接着層と、
を備え、
前記インピーダンス整合回路部は、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられていることを特徴とする非接触ＩＣラベル。
【請求項４】
前記インピーダンス整合回路部はコイル状に形成され、
前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記インピーダンス整合回路部は前記アンテナ部および前記グラウンド部に重ならないように配置されることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項５】
前記磁性シートの他方の面には段部が形成され、
前記グラウンド部が前記段部に配置されるとともに、前記磁性シートの他方の面における前記段部以外の面、および前記グラウンド部の外面が同一面上に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項６】
前記磁性シートの一方の面には凹部が形成され、
前記ＩＣチップは前記凹部に収容されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項７】
前記アンテナ部、前記インピーダンス整合回路部、および前記グラウンド部が、自身の主面上に印刷またはエッチングにより一体に形成されたフィルム状の基材を備え、
前記磁性シートに前記基材が巻き付けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項８】
データ読み取り装置との間の通信方式に電波方式を用いたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項９】
データ読み取り装置との間の通信方式に電波方式および電磁誘導方式を用いたことを特徴とする請求項４に記載の非接触ＩＣラベル。
【請求項１０】
磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、
一部が前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、
前記磁性シートの一方の面側に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、
前記磁性シートの他方の面上に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、
を備え、
前記インピーダンス整合回路部は、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられ、
前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記アンテナ部は前記グラウンド部が占める領域内に配置され、
前記インピーダンス整合回路部はコイル状に形成され、
前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記インピーダンス整合回路部は前記アンテナ部および前記グラウンド部に重ならないように配置されることを特徴とする非接触ＩＣラベル。
【請求項１１】
磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、
一部が前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、
前記磁性シートの一方の面側に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、
前記磁性シートの他方の面上に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、
を備え、
前記インピーダンス整合回路部は、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられ、
前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記アンテナ部は前記グラウンド部が占める領域内に配置され、
前記磁性シートの他方の面には段部が形成され、
前記グラウンド部が前記段部に配置されるとともに、前記磁性シートの他方の面における前記段部以外の面、および前記グラウンド部の外面が同一面上に配置されていることを特徴とする非接触ＩＣラベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＨＦ帯およびＳＨＦ帯で用いられる非接触ＩＣラベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤタグ（非接触ＩＣラベル）とリーダなどとの間で無線通信が行われている。しかし、このＲＦＩＤタグを金属製の被接着体に取り付けたときには通信性能が低下してしまうので、この問題点を解決するために、以下に説明するような様々なＲＦＩＤタグの構成が検討されている。
たとえば、１３．５６ＭＨｚ帯の電波を用いる電磁誘導方式のＲＦＩＤタグでは、アンテナと被接着体の間に高透磁率の磁性体（磁性シート）を設け、アンテナと被接着体との間にロスの少ない磁束のルートを確保することで、金属製の被接着体に取り付けても用いることができるＲＦＩＤタグを実現している。
【０００３】
これに対して、ＵＨＦ帯およびＳＨＦ帯で用いられる電波方式のＲＦＩＤタグでは、アンテナと被接着体との間に誘電体また空気層を設けることで、アンテナと被接着体との隙間を確保し、被接着体の影響を抑える方法が一般的に用いられる。
しかしながら、この方法では、アンテナと被接着体との間に５００μｍ程度の厚さの誘電体を用いたり、同程度の厚さの空気層を設けたりした場合では、アンテナと被接着体の間隔が狭すぎるため、金属製の被接着体の影響を強く受けてしまい通信不能となってしまう。よって、現状では薄手（厚さが５００μｍ以下）のＲＦＩＤタグを作ることは難しいとされている。
【０００４】
ＵＨＦ帯およびＳＨＦ帯で用いられる電波方式の他のＲＦＩＤタグとして、特許文献１に示すように、アンテナと被接着体との間に磁性体を設ける構成も提案されている。このＲＦＩＤタグでは、アンテナと金属製の被接着体との間に軟磁性体を配置している。特許文献１では、軟磁性体について克明な記載はあるが、使用するアンテナに関する克明な記載はない。アンテナの応用例としてモノポールアンテナの記載があるが、ダイポールアンテナのグランド側エレメントを筐体（金属物体）に落とすとした記述があるだけで、その詳細は示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３０９８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のモノポールアンテナにおけるグランド側と筐体との電気的な接続法としては、ボルト・ビス止め、カシメ等の方法が考えられる。筐体に設けられた接続導体面には酸化皮膜形成、汚れ等の問題があるために、前述の電気的な接続法では、機械的応力によってそれらの絶縁膜を破り、電気的な接続信頼性を高めている。
【０００７】
しかしながら、ＲＦＩＤタグを薄型でかつ小型のラベルに用いた場合では、前述のようなボルト・ビス止め、カシメ等の筐体への接続法は利便性を大きく欠いてしまうことから非現実的である。また、ＲＦＩＤタグをラベルに用いた場合は、裏面に設けられた非導電性の接着層（粘着剤）の接着力で筐体に貼り付ける構造であるために、ラベルとしての利便性を保ちつつグランド側エレメントを筐体に電気的に接続することは、その構造上簡単にはできないといった問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、モノポールアンテナとして動作し、金属製の被接着体に取り付けても通信可能であって、薄型でかつ小型の非接触ＩＣラベルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の非接触ＩＣラベルは、磁性シートと、前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、一部が前記磁性シートの他方の面上に配置され、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられているとともに、前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、を備え、前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記アンテナ部は前記グラウンド部が占める領域内に配置されることを特徴としている。
【００１０】
本発明の他の非接触ＩＣラベルは、磁性シートと、前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、一部が前記磁性シートの他方の面上に配置され、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられているとともに、前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、前記磁性シートの他方の面および前記グラウンド部に設けられ、金属製の被接着体に貼り付けられることで自身を介して前記グラウンド部と前記被接着体とを静電容量結合させる接着層と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の他の非接触ＩＣラベルは、磁性シートと、前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、一部が前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、前記磁性シートの一方の面側に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、前記磁性シートの他方の面上に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、前記磁性シートの他方の面および前記グラウンド部に設けられ、金属製の被接着体に貼り付けられることで自身を介して前記グラウンド部と前記被接着体とを静電容量結合させる接着層と、を備え、前記インピーダンス整合回路部は、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられていることを特徴としている。
【００１２】
また、上記の非接触ＩＣラベルにおいて、前記インピーダンス整合回路部はコイル状に形成され、前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記インピーダンス整合回路部は前記アンテナ部および前記グラウンド部に重ならないように配置されることがより好ましい。
また、上記の非接触ＩＣラベルにおいて、前記磁性シートの他方の面には段部が形成され、前記グラウンド部が前記段部に配置されるとともに、前記磁性シートの他方の面における前記段部以外の面、および前記グラウンド部の外面が同一面上に配置されていることがより好ましい。
また、上記の非接触ＩＣラベルにおいて、前記磁性シートの一方の面には凹部が形成され、前記ＩＣチップは前記凹部に収容されていることがより好ましい。
【００１３】
また、上記の非接触ＩＣラベルにおいて、前記アンテナ部、前記インピーダンス整合回路部、および前記グラウンド部が、自身の主面上に印刷またはエッチングにより一体に形成されたフィルム状の基材を備え、前記磁性シートに前記基材が巻き付けられていることがより好ましい。
また、上記の非接触ＩＣラベルにおいて、データ読み取り装置との間の通信方式に電波方式を用いてもよい。
また、上記の非接触ＩＣラベルにおいて、データ読み取り装置との間の通信方式に電波方式および電磁誘導方式を用いてもよい。
【００１４】
本発明の他の非接触ＩＣラベルは、磁性シートと、前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、一部が前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、前記磁性シートの一方の面側に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、前記磁性シートの他方の面上に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、を備え、前記インピーダンス整合回路部は、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられ、前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記アンテナ部は前記グラウンド部が占める領域内に配置され、前記インピーダンス整合回路部はコイル状に形成され、前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記インピーダンス整合回路部は前記アンテナ部および前記グラウンド部に重ならないように配置されることを特徴としている。
本発明の他の非接触ＩＣラベルは、磁性シートと、前記磁性シートの一方の面上に配置されたアンテナ部と、一部が前記磁性シートの一方の面上に配置され、前記アンテナ部と電気的に接続されたインピーダンス整合回路部と、前記磁性シートの一方の面側に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部に設けられたＩＣチップと、前記磁性シートの他方の面上に配置されるとともに前記インピーダンス整合回路部と電気的に接続されたグラウンド部と、を備え、前記インピーダンス整合回路部は、前記磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げられ、前記磁性シートの厚さ方向に見たときに、前記アンテナ部は前記グラウンド部が占める領域内に配置され、前記磁性シートの他方の面には段部が形成され、前記グラウンド部が前記段部に配置されるとともに、前記磁性シートの他方の面における前記段部以外の面、および前記グラウンド部の外面が同一面上に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の非接触ＩＣラベルによれば、モノポールアンテナとして動作し、金属製の被接着体に取り付けても通信可能であって、薄型でかつ小型に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の非接触ＩＣラベルを模式的に示す側面の断面図である。
【図２】同非接触ＩＣラベルの平面図である。
【図３】同非接触ＩＣラベルの底面図である。
【図４】同非接触ＩＣラベルにおいて、基材の主面にアンテナ部、インピーダンス整合回路部およびグラウンド部を印刷した状態を示す図である。
【図５】同非接触ＩＣラベルを金属製の被接着体に貼り付けた状態を示す断面図である。
【図６】同非接触ＩＣラベルを用いた実験の内容を説明する側面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例における非接触ＩＣラベルの底面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の非接触ＩＣラベルを模式的に示す側面の断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態の非接触ＩＣラベルを模式的に示す平面図である。
【図１０】同非接触ＩＣラベルの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態の非接触ＩＣラベルを、図１から図７を参照しながら説明する。本非接触ＩＣラベルは、データ読み取り装置との間で非接触にて通信を行うものである。
図１から図３に示すように、本実施形態の非接触ＩＣラベル１は、磁性シート１０と、磁性シート１０の一方の面１０ａ上に配置されたアンテナ部２１およびインピーダンス整合回路部２２と、インピーダンス整合回路部２２に設けられたＩＣチップ２３と、磁性シート１０の他方の面１０ｂ上に配置されたグラウンド部２４とを備えている。
なお、図２、３、７および９では、後述する基材２６は説明の便宜のため示していない。
【００１８】
磁性シート１０の厚さは、例えば２５０μｍであり、磁性シート１０には、磁性シート１０の厚さ方向に貫通する貫通孔（凹部）１１が形成されている。
磁性シート１０としては、磁性粒子、または磁性フレークとプラスチックまたはゴムとの複合材からなる、ラベル用途として柔軟性に富んだ公知の材料を用いることができる。磁性シート１０の厚さ方向に見た平面視において、磁性シート１０は矩形状に形成されている。
本実施形態では、アンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４は、図４に示すように、ＰＥＴなどの樹脂でフィルム状に形成された基材２６の主面２６ａに銀ペーストインキを印刷することで一体に形成されている。基材２６の厚さは、例えば５０μｍである。
そして、磁性シート１０に基材２６を巻き付け、不図示の接着層により貼り付けることで、磁性シート１０の面１０ａ、１０ｂ上にアンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４が配置されている。
図１から図３に示すように、アンテナ部２１およびグラウンド部２４は、平面視で矩形状に形成されている。アンテナ部２１およびグラウンド部２４は、それぞれがインピーダンス整合回路部２２と電気的に接続されている。
グラウンド部２４は、磁性シート１０の他方の面１０ｂおよび側面１０ｃ上に、磁性シート１０の縁部１０ｄに沿って配されるように折り曲げられている。
図２に示す平面視において、アンテナ部２１は、グラウンド部２４が占める領域内に配置されている。すなわち、平面視において、アンテナ部２１とグラウンド部２４とが完全に一致するように重なっていてもよいし、アンテナ部２１がグラウンド部２４が占める領域より小さく形成されていてもよい。
【００１９】
インピーダンス整合回路部２２は、図２に示すように所定の形状に蛇行させた配線により形成されている。インピーダンス整合回路部２２は、ＩＣチップ２３の不図示の電気接点に電気的に接続され、ＩＣチップ２３とアンテナ部２１との間、およびＩＣチップ２３とグラウンド部２４との間に、互いに等しい所定のインピーダンスおよび抵抗値が生じるように構成されている。
ＩＣチップ２３は公知の構成のものが用いられ、ＩＣチップ２３内には所定の情報が記憶されている。そして、ＩＣチップ２３に設けられた不図示の電気接点から電波方式により電波のエネルギーを供給することで、記憶された情報をこの電気接点から外部に電波として伝達させることができる。ＩＣチップ２３は、磁性シート１０の貫通孔１１に収容されている。
【００２０】
このように構成されたアンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、ＩＣチップ２３、およびグラウンド部２４は、通信部２０を構成する。そして、磁性シート１０に通信部２０が設けられた基材２６を巻き付け、磁性シート１０を挟んで両側にアンテナ部２１、グラウンド部２４をそれぞれ配置する。図２に示すアンテナ部２１が配置された側が非接触ＩＣラベル１の表面となり、図３に示すグラウンド部２４が配置された側が裏面となる。
以上のように構成された非接触ＩＣラベル１を、図５に示すように、非接触ＩＣラベル１の裏面を接着層３１を介して金属板（被接着体）３２に貼り付ける。接着層３１としては、電波を透過させるものであれば、所望のものを用いることができる。
アンテナ部２１に外部のデータ読み取り装置を対向させることで、アンテナ部２１が放射面（放射アンテナエレメント）、グラウンド部２４が接地面（アース）となり、非接触ＩＣラベル１がモノポールアンテナ（１／４波長接地型アンテナ）として機能する。
【００２１】
ＲＦＩＤタグは、通常、非接地型の１／２波長ダイポールアンテナを採用しており、ＩＣチップを挟んだそれぞれの位置に、１／４波長もしくはそれ以下の長さの放射アンテナエレメントを備えている。ＲＦＩＤタグのサイズを小さくするために、放射アンテナエレメントをメアンダ形状（蛇行形状）にしているものも少なくない。
【００２２】
本発明で採用されているモノポールアンテナは、通常、ダイポールアンテナの片側の放射アンテナエレメントを接地することで、接地側に１／４波長の影像アンテナが電気的に形成され、残るもう一方の１／４波長の放射アンテナエレメントと合わせることで、接地型１／２波長ダイポールアンテナが形成されるというものである。よって、図２に示すように１つの１／４波長のアンテナ部２１だけで、通常の１／２波長ダイポールアンテナとほぼ同等の性能が得られるアンテナであることから、非接触ＩＣラベルにモノポールアンテナを搭載した場合、通常の１／２波長ダイポールアンテナを搭載したものと比べてラベルの小型化が可能となる。
【００２３】
ただし、前述のモノポールアンテナの作用は、放射アンテナエレメントが接地面に対して垂直に立てられた場合で、かつ放射アンテナエレメントの回りは空気などの同一の誘電体であるという一般的な条件での場合である。これに対して、本実施形態の非接触ＩＣラベル１の構成は大きく異なる。すなわち、放射面であるアンテナ部２１が、接地面であるグラウンド部２４に対して平行である。さらに、アンテナ部２１の回りは、外部のデータ読み取り装置と対向する面側は基材２６を挟んで空気であるが、その裏面側の面は磁性シート１０と接しており、さらにその薄い磁性シート１０を挟んでグラウンド部２４が配置されている。
このため、本発明の非接触ＩＣラベル１と、前述の一般的な条件におけるモノポールアンテナとで、効果および作用は異なっていると考えられる。
【００２４】
以上、被接着体が金属製である場合で説明したが、次に、被接着体が液体を収容するための容器である場合について説明する。
従来、一般的なＲＦＩＤタグを容器の側面中央に貼り付けた場合、その容器の壁面の厚さが薄い場合では、容器の内容物がアンテナエレメントの片面全体に密着したのと同じ状態となるために、内容物の誘電率、誘電損によってアンテナエレメントの共振周波数が非常に変化しやすいという状況になる。容器内の液体の有無および液体の種類によって容器内の内容物の誘電率、誘電損が変化することで、上記理由によりアンテナ部２１の共振周波数が変化し、その結果、通信距離が低下したり、ＲＦＩＤタグを外部のデータ読み取り装置で読み取り不能となったりするという大きな問題があった。
【００２５】
本実施形態の非接触ＩＣラベル１では、前述のとおりアンテナ部２１は外部のデータ読み取り装置と対向するモノポールアンテナの放射面となり、グラウンド部２４がモノポールアンテナとして前記放射面に対する接地面となる。
グラウンド部２４を容器側にして非接触ＩＣラベル１を容器に貼り付けた状態において、アンテナ部２１から被接着体である容器側をみると、まず磁性シート１０があってその先に導体であり接地面であるグラウンド部２４がある。このため、グラウンド部２４が金属反射板となり、その背面に位置する容器、およびその内容物の影響が少なくなることから、アンテナ部２１の共振周波数はほとんど変化せず、よって通信距離の変動も少ないと考えられる。
【００２６】
以上のようにモノポールアンテナとして構成された非接触ＩＣラベル１を、金属板や液体を収容するための容器に取り付けた場合の通信距離を測定する検証実験を行った。
以下にその内容および結果について説明する。
【００２７】
（実験１）
実験には、下記に示す機材および材料を使用し、図６に示すように構成した。
・磁性シート１０：大同特殊鋼（株）製  ＮＲＣ０２５（厚さ２５０μｍ）
・ＩＣチップ２３：ＮＸＰ社製  ＵＣＯＤＥ  Ｇ２ｉＬ
・アンテナ部２１、グラウンド部２４：厚さ１２μｍのアルミニウムの薄膜
アンテナ部２１の寸法  １５ｍｍ×５ｍｍ
・インピーダンス整合回路部２２：ＩＣチップ２３以外は自社製
ＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ）製の基材２６上に銀ペーストインキでパターン印刷（厚さ８μｍ）
・リーダライタＲ１：９５０ＭＨｚ帯ＲＦＩＤ用リーダライタ  三菱電機社製
ＲＦ−ＲＷ００２（最大出力１Ｗ  ３０ｄＢｍ）
・読み取りアンテナＲ２：９５０ＭＨｚ帯ＲＦＩＤ用アンテナ  三菱電機社製
ＲＦ−ＡＴＣＰ００１（左旋円偏波  最大利得６ｄＢｉ）
・固定減衰器Ｒ３：ヒロセ電機製  ＡＴ−１０７（減衰量  ７ｄＢ）
なお、リーダライタＲ１、読み取りアンテナＲ２、および固定減衰器Ｒ３で、データ読み取り装置Ｒ１０を構成する。
・金属板３２：ステンレス製（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×０．５ｍｍ）
【００２８】
（１−１  実験方法）
図６に示すように、非接触ＩＣラベル１をステンレス製の金属板３２上に置き、読み取りアンテナＲ２によって非接触ＩＣラベル１の通信距離の測定を行った。
アンテナ部２１およびグラウンド部２４は、インピーダンス整合回路部２２の外側に形成された不図示の接続パッド（面電極）と面接触によりインピーダンス整合回路部２２と電気的に接続されており、図４に示すように、アンテナ部２１およびグラウンド部２４とインピーダンス整合回路部２２とが一体化している。
この実験では、接着層３１に代えて、実際に使用することが想定される粘着材と同程度（接着層３１と同程度）の誘電率を有する樹脂フィルム３１Ａを用いた。具体的には、厚さが２５μｍのＰＥＴフィルムを用いた。
接着層３１に代えて樹脂フィルム３１Ａを用いたので、金属板３２と樹脂フィルム３１Ａとを密着させるために不図示の発砲スチロールを非接触ＩＣラベル１上に置き、非接触ＩＣラベル１と金属板３２とを密着させた。なお、発泡スチロールは通信距離の測定結果にはほとんど影響を与えないことが分かっている。
【００２９】
実験に使用したリーダライタＲ１および読み取りアンテナＲ２は、本非接触ＩＣラベル１をある程度の通信距離にて読み取ることが可能なＵＨＦ帯高出力リーダライタおよびアンテナである。
リーダライタＲ１の最高出力は１Ｗ（３０ｄＢｍ）であるが、実験環境の都合上リーダライタＲ１と読み取りアンテナＲ２を結ぶ同軸ケーブル上に−７ｄＢの固定減衰器Ｒ３を接続し、リーダライタＲ１の出力を０．２Ｗ（２３ｄＢｍ）に減衰させて実験をおこなった。
【００３０】
（１−２  実験結果）
非接触ＩＣラベル１に向くように読み取りアンテナＲ２を回転させ、読み取りアンテナＲ２が通信部２０から情報を読み取ることができる距離の最大値（通信距離）を求めた。
通信距離は、１４０ｍｍとなった。
上記の通信距離は、金属製の被接着体に直接貼り付けても通信可能な薄型でかつ小型の非接触ＩＣラベルとして、充分な性能を有しているといえる数値である。
【００３１】
なお、実際の使用に際しては、固定減衰器Ｒ３を外すことでデータ読み取り装置Ｒ１０の出力を最大の１Ｗ（３０ｄＢｍ）まで上げられるので、通信距離がさらに長くなるのは言うまでもない。
また、磁性シート１０の電気的な物性値（透磁率、磁性損失、誘電率、誘電損失など）を好適なものにすることと、インピーダンス整合回路部２２のインピーダンス整合、磁性シート１０の厚さ、アンテナ部２１およびグラウンド部２４の形状を最適化することで、通信距離はさらに長くなると考えられる。
【００３２】
次に、本実施形態の非接触ＩＣラベル１が貼り付けられる被接着体を容器とした場合の通信距離を測定する検証実験を行った。
以下にその内容および結果について説明する。
【００３３】
（実験２）
実験には、下記に示す機材および材料を使用した。
・磁性シート１０、ＩＣチップ２３、アンテナ部２１、グラウンド部２４、インピーダンス整合回路部２２、および基材２６は、実験１と同じものを用いた。
・ＵＨＦ帯高出力ハンディリーダー（データ読み取り装置）：ＳＡＭＳＵＮＧ社製  ＶＬＡＣＧ１  最大出力：１Ｗ
・容器：円筒型プラスチック製（直径７０ｍｍ×高さ１００ｍｍ、側面厚さ２ｍｍ）
【００３４】
（２−１  実験方法）
実験１と同様に、非接触ＩＣラベル１を、不図示の容器の側面中央部に、容器の周方向に非接触ＩＣラベル１の長手方向が沿うように貼り付け、上記のＵＨＦ帯高出力ハンディリーダーによって非接触ＩＣラベル１の通信距離の測定を行った。
通信距離の測定は、容器に水道水を満たした状態と、容器が空の（水道水が入っていない）状態とで行った。
データ読み取り装置としては、非接触ＩＣラベル１程度のサイズの読み取りに適した上記のＵＨＦ帯高出力ハンディリーダーを用いた。ハンディリーダーの最高出力は１Ｗであるが、１ｄＢ刻みに出力が可変できる仕様になっている。本実験では出力を０．５Ｗ（２７ｄＢｍ）に設定して実験を行った。
【００３５】
（２−２  実験結果）
容器に貼り付けられた非接触ＩＣラベル１に向くようにハンディリーダーを回転させ、ハンディリーダーが通信部２０から情報を読み取ることができる距離の最大値を求めた。
通信距離は、容器に水道水を満たした状態で１１０ｍｍ、容器が空の状態で９０ｍｍとなった。
なお、通信距離の具体的なデータとしては示さないが、ハンディリーダーの向きによっては、内容物（水道水）の有無による通信距離の差がほとんどない場合もあった。
本実験では、容器が空の場合、内容物は空気となり、非接触ＩＣラベル１は空気の誘電率、誘電損の影響を強く受ける。一方で、容器に水道水を満たした状態では、非接触ＩＣラベル１は水道水の誘電率、誘電損の影響を強く受ける。
空気の誘電率は１．０であり、水の誘電率は８０であることから、誘電率だけをみても、これら空気および水が面接触するアンテナ部２１への影響力は大きく、アンテナ部２１の共振周波数の変化は著しいはずである。しかし、本発明の非接触ＩＣラベル１では、内容物（水道水）の有無による通信距離の差は、かなり少ない。
【００３６】
以上説明したように、容器に取り付けたときに、その容器の内容物の有無、内容物の違いによる通信距離の変動が少ない薄型でかつ小型の非接触ＩＣラベル１を作ることができる。
なお、非接触ＩＣラベル１の実際の使用に際しては、データ読み取り装置の出力を最大の１Ｗ（３０ｄＢｍ）まで上げられるので、通信距離がさらに長くなるのは言うまでもない。
また、磁性シート１０の電気的な物性値（透磁率、磁性損失、誘電率、誘電損失など）を好適なものにすることと、インピーダンス整合回路部２２のインピーダンス整合、磁性シート１０の厚さ、アンテナ部２１およびグラウンド部２４の形状を最適化することで、容器に取り付けられた状態であっても非接触ＩＣラベル１の通信距離はさらに向上すると考えられる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の非接触ＩＣラベル１によれば、アンテナ部２１を磁性シート１０の一方の面１０ａ上に配置するとともに、グラウンド部２４を磁性シート１０の他方の面１０ｂおよび側面１０ｃ上に配置している。そして、平面視においてアンテナ部２１はグラウンド部２４が占める領域内に配置されているため、グラウンド部２４側を、金属板３２や、液体を収容したり空にしたりできる容器などの被接着体に取り付けても、被接着体側の影響を受けにくく通信距離が安定する。このため、裏面側（グラウンド部２４側）を被接着体に取り付けた時に、非接触ＩＣラベル１をモノポールアンテナとして動作させることができる。
平面視で一方の面１０ａ側から見た時に、グラウンド部２４が磁性シート１０の裏側に配置されている。さらに、非接触ＩＣラベル１は、磁性シート１０、アンテナ部２１、グラウンド部２４、および基材２６といった、シート状またはフィルム状に形成されたものを積層させて形成されている。したがって、非接触ＩＣラベル１を薄型かつ小型に構成することができる。
【００３８】
磁性シート１０には貫通孔１１が形成され、ＩＣチップ２３は貫通孔１１に収容されている。このため、ＩＣチップ２３が一方の面１０ａから外方に突出しないようにすることができ、非接触ＩＣラベル１の外観を向上させることができる。
例えば、非接触ＩＣラベル１の表面にホログラムのような鏡面光沢が施された場合には、磁性シート１０の一方の面１０ａからＩＣチップ２３が突出していると、非接触ＩＣラベルの表面が平坦ではなくなり、この表面の鏡面光沢における反射光に乱れが生じて非接触ＩＣラベルの商品価値を下げることになる。
ＩＣチップ２３を覆う基材２６の厚さを充分厚くできれば非接触ＩＣラベル１の表面における反射光の乱れを抑えられるが、本発明の非接触ＩＣラベルは非常に薄くて基材２６を厚くできないことから、磁性シート１０にＩＣチップ２３を収容する貫通孔１１を形成して反射光の乱れを抑えている。
【００３９】
アンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４は基材２６の主面２６ａに一体に印刷されている。これにより、アンテナ部２１とインピーダンス整合回路部２２、インピーダンス整合回路部２２とグラウンド部２４の電気的な接続を確実かつ容易に行うとともに、非接触ＩＣラベル１の生産性を向上させることができる。
さらに、アンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４を薄く形成した場合であっても、磁性シート１０に基材２６を巻き付けることで、磁性シート１０の一方の面１０ａおよび他方の面１０ｂ上にアンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４を容易に配置することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、非接触ＩＣラベル２は、図７に示すように形成されていてもよい。すなわち、この変形例では、グラウンド部２４は、磁性シート１０の他方の面１０ｂ上のみに配置されている。さらに、インピーダンス整合回路部２２は、磁性シート１０の一方の面１０ａ、側面１０ｃおよび他方の面１０ｂおよび側面１０ｃ上に、磁性シート１０の縁部１０ｄに沿って配されるように折り曲げられている。
非接触ＩＣラベル２をこのように構成しても、本実施形態の非接触ＩＣラベル１と同様の効果を奏することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図８に示すように、本実施形態の非接触ＩＣラベル３は、第１実施形態の非接触ＩＣラベル１のグラウンド部２４に代えて、グラウンド部４１および前述の接着層３１を備え、磁性シート１０の他方の面１０ｂには段部１２が形成されている。
【００４２】
磁性シート１０の段部１２は、切削加工などで形成することができる。
グラウンド部４１は、第１実施形態のグラウンド部２４と長さのみが異なる。
グラウンド部４１の一端は、磁性シート１０の他方の面１０ｂおよび側面１０ｃ上に、磁性シート１０の縁部１０ｄに沿って配されるように折り曲げられている。グラウンド部４１の他端は、段部１２に配置されている。この例では、グラウンド部４１がアンテナ部２１およびインピーダンス整合回路部２２とともに一体に形成された基材２６の端部も、段部１２に配置されている。
磁性シート１０の他方の面１０ｂにおける段部１２以外の面１０ｅ、および基材２６のうち段部１２に配置された部分の外面２６ａは、同一面上に配置されている。
接着層３１は、磁性シート１０の面１０ｅおよび基材２６の外面２６ａの全体にわたり設けられている。
【００４３】
前記実施形態のグラウンド部２４は、平面視において、グラウンド部２４が占める領域内にアンテナ部２１が配置されるように形成されていた。これに対して、本実施形態のグラウンド部４１はグラウンド部２４に比べて小さく構成することができる。
本非接触ＩＣラベル３は、接着層３１、すなわち、非接触ＩＣラベル３の裏面を金属板３２に貼り付けて用いられる。金属板３２に非接触ＩＣラベル３を貼り付けて磁性シート１０の厚さ方向に見たときに、アンテナ部２１は金属板３２が占める領域内に配置されていることが好ましい。
【００４４】
このように構成された非接触ＩＣラベル３を金属板３２に貼り付け、非接触ＩＣラベル３とデータ読み取り装置との間で電波方式により通信を行うと、グラウンド部４１のうち段部１２に配された部分と金属板３２とが、領域Ｃにおいて基材２６および接着層３１を介して静電容量結合する。
ＵＨＦ帯の周波数帯域で通信する場合であれば、グラウンド部４１のうち金属板３２に対向する部分の面積は、例えば、２０〜３０ｍｍ２程度であれば充分である。このとき、モノポールアンテナとしての接地面は、被接着体である金属板３２となる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の非接触ＩＣラベル３によれば、モノポールアンテナとして動作し、金属板３２に貼り付けても通信可能であって、薄型でかつ小型に形成することができる。なお、本実施形態の非接触ＩＣラベル３は、容器に貼り付けて用いるのには適していない。
磁性シート１０に段部１２が形成され、段部１２にグラウンド部４１および基材２６が配置されるとともに、磁性シート１０の面１０ｅと基材２６の外面２６ａとが同一面上に配置されている。このため、磁性シート１０の他方の面１０ｂからグラウンド部４１や基材２６が突出するのを防止し、非接触ＩＣラベル３の裏面側の外観を向上させることができる。このように構成することによっても、非接触ＩＣラベル３の表面における反射光の乱れを抑えることができる。
【００４６】
平面視したときの大きさは、本実施形態の非接触ＩＣラベル３と第１実施形態の非接触ＩＣラベル１とで変わらない。しかし、非接触ＩＣラベル３のグラウンド部４１は非接触ＩＣラベル１のグラウンド部２４よりも短く形成できるため、非接触ＩＣラベル３は非接触ＩＣラベル１に比べて製造コストを抑えることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、第１実施形態における変形例である非接触ＩＣラベル２のように構成してもよい。すなわち、グラウンド部２４を、磁性シート１０の他方の面１０ｂ上のみに配置する。そして、インピーダンス整合回路部２２を、磁性シート１０の一方の面１０ａ、側面１０ｃおよび他方の面１０ｂおよび側面１０ｃ上に、磁性シート１０の縁部１０ｄに沿って配されるように折り曲げる。
非接触ＩＣラベル１をこのように構成しても、本実施形態の非接触ＩＣラベル３と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
また、グラウンド部４１を基材２６上に形成してから磁性シート１０に配置するのでなく、基材２６を用いずにグラウンド部４１を直接段部１２に配置してもよい。この場合には、磁性シート１０の面１０ｅ、およびグラウンド部４１の外面が同一面上に配置されることになる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９および図１０を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９および図１０に示すように、本実施形態の非接触ＩＣラベル４は、第１実施形態の非接触ＩＣラベル１の磁性シート１０およびインピーダンス整合回路部２２に代えて、磁性シート３６およびインピーダンス整合回路部３７を備えている。
【００５０】
磁性シート３６は、アンテナ部２１およびグラウンド部２４の間に配置されたアンテナ側磁性シート３８と、アンテナ側磁性シート３８に一体に形成されたチップ側磁性シート３９とを有している。
アンテナ側磁性シート３８には、モノポールアンテナとして動作させるために最適な物性値（透磁率、磁性損失、誘電率、誘電損失など）となっている材料が用いられている。一方で、チップ側磁性シート３９には、後述するように、電磁誘導方式の通信においてデータ読み取り装置から放射された磁界の磁束を効率的に受信するために、高透磁率かつ低磁性損失な材料が用いられている。
【００５１】
インピーダンス整合回路部３７は、コイル状に形成され、コイル全体としての軸線が磁性シート３６の厚さ方向に平行となるように配置されている。
インピーダンス整合回路部３７は、図９に示す磁性シート１０の厚さ方向に見た平面視において、アンテナ部２１およびグラウンド部２４に重ならないように配置されている。なお、アンテナ部２１は、グラウンド部２４が占める領域内に配置されている。
【００５２】
このように構成された本実施形態の非接触ＩＣラベル４は、第１実施形態の非接触ＩＣラベル１のように、裏面の面を金属板３２に貼り付けて使用することができる。本非接触ＩＣラベル４を容器に貼り付けた場合、前述の非接触ＩＣラベル１と同様にアンテナ部２１はモノポールアンテナの放射面として働き、グラウンド部２４は接地面として働くことで、グラウンド部２４の裏面にあたる容器の内容物（液体）の影響を軽減することができる。
一方で、非接触ＩＣラベル４のインピーダンス整合回路部３７は、図１０に示すように、データ読み取り装置Ｒ２０との間で電磁誘導方式により通信を行うことができる。これは、インピーダンス整合回路部３７、およびデータ読み取り装置Ｒ２０に設けられた不図示のコイルをそれぞれ貫く磁束Ｍが生じることで、インピーダンス整合回路部３７およびコイルが相互誘導するためである。平面視においてインピーダンス整合回路部３７がアンテナ部２１およびグラウンド部２４に重ならないため、磁束Ｍを遮るものが無く、効果的に相互誘導して通信を行うことができる。
【００５３】
ＵＨＦ帯の電波を用いた電磁誘導方式による通信は、水を始めとして液体などの誘電率、誘電損失の影響を受けにくい通信方式であることから、容器などに取り付けて用いられる非接触ＩＣラベルに採用されている。電磁誘導方式の通信では、データ読み取り装置Ｒ２０から放射された磁界の磁束を効果的に受信するために、一般的に、ループアンテナ（コイルアンテナ）が用いられる。このことから、本実施形態のインピーダンス整合回路部３７は、配線をループ状に形成してループアンテナとしている。
【００５４】
なお、本実施形態では、磁性シート３６は、アンテナ側磁性シート３８およびチップ側磁性シート３９が一体に形成されたものであるとした。しかし、アンテナ側磁性シート３８チップ側磁性シート３９を一体とせずに並べて配置して磁性シートを構成してもよい。
このような磁性シートの仕様は、磁性シートを効率的に製造するために適宜選択されてよい。
【００５５】
以上、本発明の第１実施形態から第３実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、前記第１実施形態から第３実施形態では、アンテナ部２１の形状は矩形状としたが、これに限定されず、円形状、楕円形状、多角形状、メアンダ形状、アレーアンテナ形状などであってもよい。
また、グラウンド部２４の形状も矩形状に限定されず、円形状、楕円形状、多角形状などであってもよい。
【００５６】
また、前記第１実施形態から第３実施形態では、基材２６の主面２６ａにアンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４を印刷することにより形成したが、これらを主面２６ａにエッチングなどにより形成してもよい。
アンテナ部２１、インピーダンス整合回路部２２、およびグラウンド部２４を別々に形成してから、アンテナ部２１とインピーダンス整合回路部２２、インピーダンス整合回路部２２とグラウンド部２４をハンダなどで電気的に接続し、磁性シートの縁部に沿って配されるように折り曲げてもよい。
また、磁性シートには貫通孔１１が形成されているとしたが、貫通孔１１に代えて、磁性シートの一方の面から凹んだ凹部を形成し、この凹部にＩＣチップ２３を収容してもよい。
非接触ＩＣラベルにおいて、表面における反射光の乱れが問題とならない場合には、磁性シートの貫通孔や段部は形成されてなくてもよい。
【００５７】
なお、非接触ＩＣラベルが実際に用いられる際には、図には示さないが、目視または機械読み取りのための文字、図形などの情報が記載されたフィルムや紙類が、ＩＣチップ２３の保護も兼ねて、通信部に対する磁性シートとは反対側に設けられてもよい。なお、この情報は、非接触ＩＣラベルにフィルムなどを設けた後に、プリンタ等によりフィルム、紙類に記載しても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１、２、３、４  非接触ＩＣラベル
１０、３６  磁性シート
１０ａ  一方の面
１０ｂ  他方の面
１０ｄ  縁部
１１  貫通孔（凹部）
１２  段部
２１  アンテナ部
２２、３７  インピーダンス整合回路部
２３  ＩＣチップ
２６  基材
３１  接着層
３２  金属板（被接着体）
Ｒ１０、Ｒ２０  データ読み取り装置
【図１】
0005828249.tif 000002
【図２】
0005828249.tif 000003
【図３】
0005828249.tif 000004
【図４】
0005828249.tif 000005
【図５】
0005828249.tif 000006
【図６】
0005828249.tif 000007
【図７】
0005828249.tif 000008
【図８】
0005828249.tif 000009
【図９】
0005828249.tif 000010
【図１０】
0005828249.tif 000011